JPS6217765Y2 - - Google Patents
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- JPS6217765Y2 JPS6217765Y2 JP1982058133U JP5813382U JPS6217765Y2 JP S6217765 Y2 JPS6217765 Y2 JP S6217765Y2 JP 1982058133 U JP1982058133 U JP 1982058133U JP 5813382 U JP5813382 U JP 5813382U JP S6217765 Y2 JPS6217765 Y2 JP S6217765Y2
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- optical
- light
- glass block
- mixing
- cylindrical lens
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- Expired
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は入力光信号を同時に多数の出力端子に
均一に分配する機能を有する光多分岐器(光スタ
ーカプラ)に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical multiplexer (optical star coupler) having a function of uniformly distributing an input optical signal to a large number of output terminals at the same time.
光多分岐器は光スターカプラとも呼ばれ、多数
の端末間の通信が、相互に同時に行なえる光デー
タバスシステムや不特定多数の加入者系端末にお
ける光信号の分配に使用される。 Optical multiplexers are also called optical star couplers, and are used in optical data bus systems in which communication between a large number of terminals can be performed simultaneously, and in distributing optical signals among an unspecified number of subscriber terminals.
光多分岐器には、多数の光フアイバを熱融着し
て放射モード間の結合を利用する分布結合形と、
ミキシング部分で光を多重反射させたあと出力光
フアイバに分配するミキシング素子形とに大別さ
れる。後者の光多分岐器は分岐数の拡張が比較的
容易なので8分岐や16分岐という多数の分岐数を
必要とする場合に適している。 Optical multi-branchers include a distributed coupling type that utilizes coupling between radiation modes by thermally fusing a large number of optical fibers;
It is broadly divided into a mixing element type that multiple-reflects light at a mixing part and then distributes it to an output optical fiber. The latter optical multi-brancher is suitable for cases where a large number of branches such as 8 or 16 branches are required because the number of branches can be expanded relatively easily.
第1図はこのミキシング素子形光分岐器の一例
を示す斜視図である。複数の入力フアイバ1から
の入力光は全反射面で囲まれた直方体形状のミキ
シング素子3により多数回反射を繰り返して幅方
向のパワー分布が一様になつたあと、複数の出力
光フアイバ2からなるフアイバ列に分配出力され
る。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of this mixing element type optical splitter. The input light from the plurality of input fibers 1 is reflected many times by the rectangular parallelepiped-shaped mixing element 3 surrounded by total reflection surfaces, and after the power distribution in the width direction becomes uniform, the light is transmitted from the plurality of output optical fibers 2. The output is distributed to fiber arrays.
光多分岐器においては、分配パワーのばらつき
が出力端子(フアイバ)間で小さいことが重要で
ある。このためには、入力光が幅W方向でできる
だけ多数回の反射を繰り返すことが必要である。 In an optical multiplexer, it is important that variations in distributed power be small between output terminals (fibers). For this purpose, it is necessary that the input light be reflected as many times as possible in the width W direction.
すなわち、ミキシング部分3の長さLと幅Wと
の比L/Wが分配パワーのばらつきの重要なパラ
メータとなる。実験によれば、分配パワーのばら
つきを1dB以下に抑えるには、L/Wを50〜100
に設定する必要があることがわかつた。したがつ
て、コア径100μm、クラツド径150μmのフアイ
バにより10分岐を達成する場合には、幅1.5mm、
厚さ0.1mm、長さ75〜100mmの光ガイド層を持つミ
キシング部分が必要となる。 That is, the ratio L/W between the length L and the width W of the mixing portion 3 becomes an important parameter for the variation in distributed power. According to experiments, in order to suppress the distribution power variation to 1 dB or less, L/W should be 50 to 100.
I found out that I needed to set it to . Therefore, to achieve 10 branches using a fiber with a core diameter of 100 μm and a cladding diameter of 150 μm, the width is 1.5 mm,
A mixing section with a light guide layer 0.1 mm thick and 75-100 mm long is required.
このように、厚さ、幅および長さが極端に異な
るガイド層を低損失で形成することは非常に難し
い。また、光多分岐自体の大きさも長さが約150
〜200mmという大きなものとなり、実装上の点で
問題が出てくる。また、ミキシング部分の熱膨張
係数とミキシング部分を保持する部分のそれとを
合わせておかないと歪が大きくなり、損失−温度
特性の良好なものが得られない等の欠点がある。 As described above, it is very difficult to form guide layers having extremely different thicknesses, widths, and lengths with low loss. In addition, the length of the optical branch itself is approximately 150 mm.
The size is ~200mm, which poses problems in terms of mounting. Further, unless the coefficient of thermal expansion of the mixing portion is matched with that of the portion holding the mixing portion, distortion will increase and there will be drawbacks such as failure to obtain good loss-temperature characteristics.
本考案の目的は上述の欠点を除去した光多分岐
器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical multiplexer that eliminates the above-mentioned drawbacks.
本考案の分岐器は、平面状に並んだ複数の光フ
アイバからなる入力光フアイバアレーと、光軸面
が前記平面と一致するよう配置され前記入力フア
イバアレーからの入力光を平行光にする第1のシ
リンドリカルレンズと、上面と下面と少なくとも
1つの側面とのそれぞれの予み定めた部分が光を
全反射し前記平行光を入射して光パワーのミキシ
ングを行なう多角柱状ミキシングガラスブロツク
と、該ガラスブロツクから出射されるミキシング
された平行光を集束する第2のシリンドリカルレ
ンズと、該第2のシリンドカルレンズの光軸面と
一致するよう配置された複数の光フアイバからな
る出力光フアイバアレーとから構成されている。 The branching device of the present invention includes an input optical fiber array consisting of a plurality of optical fibers arranged in a plane, and an input optical fiber array arranged so that the optical axis plane coincides with the plane and converts the input light from the input fiber array into parallel light. 1; a polygonal columnar mixing glass block in which predetermined portions of an upper surface, a lower surface, and at least one side surface totally reflect light and mix optical power by inputting the parallel light; an output optical fiber array consisting of a second cylindrical lens that focuses mixed parallel light emitted from the glass block and a plurality of optical fibers arranged to coincide with the optical axis plane of the second cylindrical lens; It is composed of.
次に本考案について図面を参照して詳細に説明
する。 Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第2図は本考案の第1の実施例を示す斜視図で
ある。 FIG. 2 is a perspective view showing the first embodiment of the present invention.
本実施例は、平面上に並んだ複数の光フアイバ
からなる入力フアイバ列10と、光軸面が前記平
面と一致しフアイバ列1からの入力光をY方向に
のみ平行光にする機能を有するシリンドリカルレ
ンズ4と、前記シリンドリカルレンズの光軸面と
垂直な面を上下面(第2図において、前側の面と
後側の面)とする3角柱ガラスブロツク30と、
ガラスブロツク30内を通過した光を直線状に結
像するためのシリンドリカルレンズ5と、このシ
リンドリカルレンズ5の結像位置に配列された複
数の光フアイバーからなる出力フアイバ列20と
から構成される。ここで、シリンドリカルレンズ
5とガラスブロツク30とフアイバ列20との幅
は等しい。ガラスブロツク30の前記上面と下面
およびシリンドリカルレンズ4および5の側面は
鏡面研磨され、光の全反射面となつている。入力
光はこれらの面で反射を繰り返すことによりX方
向のパワー分布が一様になつていく。ガラスブロ
ツクの面6および7は光束を折り返すための全反
射面である。 This embodiment has an input fiber array 10 made up of a plurality of optical fibers arranged on a plane, and an optical axis plane that coincides with the plane, and has a function of converting input light from the fiber array 1 into parallel light only in the Y direction. a cylindrical lens 4; a triangular prism glass block 30 whose upper and lower surfaces (front and rear surfaces in FIG. 2) are surfaces perpendicular to the optical axis plane of the cylindrical lens;
It consists of a cylindrical lens 5 for linearly imaging the light passing through the glass block 30, and an output fiber array 20 consisting of a plurality of optical fibers arranged at the imaging position of the cylindrical lens 5. Here, the widths of the cylindrical lens 5, the glass block 30, and the fiber row 20 are equal. The upper and lower surfaces of the glass block 30 and the side surfaces of the cylindrical lenses 4 and 5 are mirror-polished and serve as surfaces for total reflection of light. The input light is repeatedly reflected on these surfaces, so that the power distribution in the X direction becomes uniform. Surfaces 6 and 7 of the glass block are total reflection surfaces for folding back the light beam.
本実施例では、シリンドリカルレンズ4および
5をY方向のコリメートレンズとすることにより
Y方向への光ビームの拡散を防ぎ、ガラスブロツ
ク30a上下面を全反射面とすることにより光ビ
ームをガラスブロツク内に閉じ込めて、光パワー
をミキシングしかつ、反射面6および7による光
束の折返しにより、十分なミキシング長(第1図
のLに当たる。)を得ることができる。 In this embodiment, the cylindrical lenses 4 and 5 are used as collimating lenses in the Y direction to prevent the light beam from diffusing in the Y direction, and the upper and lower surfaces of the glass block 30a are used as total reflection surfaces to prevent the light beam from entering the glass block. A sufficient mixing length (corresponding to L in FIG. 1) can be obtained by mixing the optical power by confining the light beam into the light beam, and by folding the light beam by the reflecting surfaces 6 and 7.
第3図は本考案の第2の実施例を示す斜視図で
あり、ガラスブロツク31を5角柱で形成したも
のである。 FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention, in which a glass block 31 is formed of a pentagonal prism.
第4図は本考案の第3の実施例を示す斜視図で
あり、4角柱で形成されたガラスブロツク31の
対向する2つの反射面6および7で光ビームを多
数回反射させるよう構成してある。 FIG. 4 is a perspective view showing a third embodiment of the present invention, which is constructed so that the light beam is reflected many times on two opposing reflecting surfaces 6 and 7 of a glass block 31 formed of a square prism. be.
従来例と同様に、コア径100μm、クラツド外
径150μmのフアイバにより10分岐を達成する場
合には、第1の実施例では厚さ1.5mm、底辺75〜
100mmの直角2等辺三角形を用いればよい。ただ
し、当然のことながら、光ビームが通過しない部
分は不要であり、光が通過する面が直角2等辺三
角形を形成していればよい。また、第3の実施例
では、対向する面で2回ずつ反射させるようにし
た場合、厚さ1.5mm、幅15〜20mm、長さ10mm程度
の四角柱でよい。 As in the conventional example, when achieving 10 branches using a fiber with a core diameter of 100 μm and a clad outer diameter of 150 μm, the first embodiment uses a fiber with a thickness of 1.5 mm and a base of 75 mm.
A 100mm right-angled isosceles triangle may be used. However, as a matter of course, there is no need for a portion through which the light beam does not pass, and it is sufficient that the surface through which the light passes forms a right-angled isosceles triangle. Further, in the third embodiment, when the reflection is made twice on each opposing surface, a square prism with a thickness of 1.5 mm, a width of 15 to 20 mm, and a length of about 10 mm may be used.
以上、本考案には、分岐数が多くてもミキシン
グ部分を小形にでき、さらに、寸法の低減により
ミキシング部(ガラス)とミキシング部保持部分
(金属)との熱膨張係数の違いに起因する損失−
温度特性を著るしく改善できるという効果があ
る。また、ミキシング部であるガラスブロツクの
厚さ、幅および長さの比が小さいので容易にミキ
シング部分を加工でき低コスト化を達成できる。 As described above, the present invention allows the mixing part to be made smaller even with a large number of branches, and further reduces the loss due to the difference in thermal expansion coefficient between the mixing part (glass) and the mixing part holding part (metal) by reducing the size. −
This has the effect of significantly improving temperature characteristics. Further, since the ratio of thickness, width and length of the glass block which is the mixing part is small, the mixing part can be easily processed and cost reduction can be achieved.
第1図は従来の光多分岐器を示す斜視図ならび
に第2図、第3図および第4図はそれぞれ本考案
の第1、第2および第3の実施例を示す斜視図で
ある。
図において、1……入力フアイバ、2……出力
フアイバ、3,30,31,32……ミキシング
素子、4,5……シリンドリカルレンズ、6,7
……ミラー面、10……入力フアイバ列、20…
…出力フアイバ列。
FIG. 1 is a perspective view showing a conventional optical multiplexer, and FIGS. 2, 3, and 4 are perspective views showing first, second, and third embodiments of the present invention, respectively. In the figure, 1... Input fiber, 2... Output fiber, 3, 30, 31, 32... Mixing element, 4, 5... Cylindrical lens, 6, 7
... Mirror surface, 10 ... Input fiber row, 20 ...
...Output fiber row.
Claims (1)
光フアイバアレーと、光軸面が前記平面と一致す
るよう配置され前記入力光フアイバアレーからの
入力光を平行光にする第1のシリンドリカルレン
ズと、上面と下面と少なくとも1つの側面とのそ
れぞれの予め定めた部分が光を全反射し前記平行
光を入射して光パワーのミキシングを行なう多角
柱状ミキシングガラスブロツクと、該ガラスブロ
ツクから出射されるミキシングされた平行光を集
束する第2のシリンドリカルレンズと、該第2の
シリンドリカルレンズの光軸面と一致するよう配
置された複数の光フアイバからなる出力光フアイ
バアレーとから構成され、前記多角柱状ミキシン
グガラスブロツクは前記シリンドリカルレンズの
光軸面方向の光を多重反射させるとともに、光の
進行方向の光をも多重反射させて、モードミキシ
ングを行なうことを特徴とする光多分岐器。 an input optical fiber array consisting of a plurality of optical fibers arranged in a plane; a first cylindrical lens arranged such that its optical axis plane coincides with the plane and converts input light from the input optical fiber array into parallel light; A polygonal columnar mixing glass block in which predetermined portions of an upper surface, a lower surface, and at least one side surface totally reflect light and mix the optical power by inputting the parallel light; and a mixing glass block emitted from the glass block. and an output optical fiber array consisting of a plurality of optical fibers arranged to coincide with the optical axis plane of the second cylindrical lens, and the polygonal columnar mixing The optical multiplexer is characterized in that the glass block multiple-reflects the light in the direction of the optical axis of the cylindrical lens, and also multiple-reflects the light in the direction in which the light travels, thereby performing mode mixing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5813382U JPS58162113U (en) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | optical multi-brancher |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5813382U JPS58162113U (en) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | optical multi-brancher |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58162113U JPS58162113U (en) | 1983-10-28 |
| JPS6217765Y2 true JPS6217765Y2 (en) | 1987-05-08 |
Family
ID=30068538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5813382U Granted JPS58162113U (en) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | optical multi-brancher |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58162113U (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4714313A (en) * | 1984-05-02 | 1987-12-22 | Kaptron, Inc. | Star coupler for optical fibers |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5696405U (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-30 | ||
| JPS5740205A (en) * | 1980-08-22 | 1982-03-05 | Nec Corp | Optical star coupler |
-
1982
- 1982-04-21 JP JP5813382U patent/JPS58162113U/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58162113U (en) | 1983-10-28 |
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